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九江市某学校宿舍楼设计摘 要本工程为九江市育才中学宿舍楼工程,采用框架结构,本地区抗震设防烈度为7度,近震,场地类别为II类场地。主导风向为东南,基本风压0.35kN/,基本雪压0.35 kN/。屋、楼盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计遵循“实用、安全、经济、美观”的设计理念。按照建筑设计相关规范,认真统筹考虑影响设计的各方面因素。本毕业设计主要包括结构设计部分和建筑设计部分,建筑设计部分主要包括建筑外观立面、剖面、房间布置、各节点详图、个各部位做法等方面;结构设计方面包括了结构的布置、基础设计、结构构件的配筋设计。具体包括梁板设计、楼梯间计算、内力组合、框架配筋、基础设计等方面。本设计主要进行了结构方案中横向框架第四轴抗震设计。在确定框架布局之后,计算竖向荷载(恒载及活荷载)作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)和水平荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。进行内力组合找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。本设计采用扩展柱下独立基础,对独立基础进行了受力和配筋计算。整个结构在设计过程中,严格遵循相关的专业规范的要求,参考相关资料和有关最新的国家标准规范,对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。总之,适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。设计合理可行的建筑结构方案是现场施工的重要依据。 关键字 框架结构,抗震设计,荷载计算,内力组合,截面配筋 ABSTRACTThis project for the jiujiang at yu CAI middle school teaching building project, using frame structure, seismic fortification intensity of 7 degrees, the region near, site category for class II site. Dominant wind direction to the southeast, the basic wind pressure of 0.35 kN/m2, basic snow pressure of 0.35 kN/m2. House, floor adopts the cast-in-place reinforced concrete structure. This design follows the practical, safe, economic, beautiful design concept. According to the architectural design of the relevant specification, seriously as a whole to consider various influence factors of the design. This graduation design mainly includes the structure design and architectural design part, mainly includes the architectural design from the building exterior elevation, section, room layout, each part of the detail of each node, a practice, etc; Structure design including the layout of the structure, basic design, design of reinforcement of structure components. Concrete beam slab design, including stair calculation, internal force combination, reinforcement of the framework and foundation design, etc. This design mainly has carried on the structure scheme of the fourth axis transverse framework seismic design. In determining the frame layout, the calculation of vertical load (dead load and live load) under the action of the structure of the internal forces (bending moment, shear force and axial force) and the structure of the internal force under horizontal load, bending moment, shear force and axial force). Internal force combination to find out the most unfavorable one or several groups of internal force combination. Choose the safest results reinforcement and drawing. This design USES the extension under column independent foundation, independent foundation for the force and reinforcement calculation. The whole structure in the design process, strictly follow the requirement of professional norms, refer to related information and the latest national standards, each link of design comprehensive scientific considerations. In short, applicable, security, economic, easy to use is the principle of this design. Design feasible construction plan is the important basis for site construction. Key words: frame structure, seismic design, the load calculation, internal force combination, cross section of reinforcement 目录前言1第一部分 建筑设计2第1章 建筑设计31.1 建筑平面设计31.1.1 走道设计31.1.2 楼梯设计41.1.3 门厅设计41.1.4 门的设计41.1.5 窗的设计51.2 建筑立面设计51.3 建筑剖面设计61.3.1 房间的剖面形状61.3.2 房间的各部分高度61.3.3 建筑层数及建筑空间的组合和利用7第2章 建筑构造设计82.1 屋面设计82.1.1 屋面排水方式82.1.2 屋面排水组织82.1.3 屋面防水82.2 墙体设计82.2.1 墙身构造82.2.2 墙面装修92.3 楼地面构造102.3.1 楼层构造102.3.2 地层构造102.3.3 楼地面面层102.4 门窗构造102.5 散水做法112.6 台阶做法112.7 坡道做法112.8 楼梯构造11第二部分 结构计算书12基本参数:12第1章 设计基本资料131.1 初步设计资料131.2 结构选型14第2章 结构布置及计算简图152.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选152.1.1 梁柱截面尺寸初选152.1.2 结构布置162.2 框架结构的计算简图18第3章 重力荷载代表值的计算203.1 屋面及楼面恒荷载计算203.1.1 屋面及楼面做法203.1.2 屋面及楼层面积213.1.3 屋面及楼面恒载213.2 屋面及楼面活荷载计算223.2.1 活荷载大小223.2.2 雪荷载223.2.3 屋面及楼面活荷载223.3 梁,柱,墙,门窗重力荷载233.4.1 外墙重力荷载233.4.2 内墙重力荷载243.4.3 女儿墙重力荷载253.5 门、窗重力荷载263.6 重力荷载代表值27第4章 框架侧移刚度计算29第5章 水平地震荷载作用下框架内力和侧移计算315.1 横向自振周期计算315.2 横向地震作用计算325.3 水平地震作用下的位移验算345.4 水平地震作用下框架内力计算355.4.1 框架柱端剪力及弯矩355.4.2 框架柱轴力和框架梁端剪力及弯矩37第6章 风荷载作用下横向框架内力和侧移计算416.1 风荷载标准值416.2 计算框架各节点上风荷载标准值416.3 风荷载作用下的水平位移验算436.4 第四轴柱作用下的框架内力计算43第7章 竖向恒荷载作用下内力计算487.1 框架结构的荷载计算487.2 恒荷载计算497.2.1 AB(CD)轴间框架梁497.2.2 BC轴间框架梁497.2.3 A(D)轴柱纵向集中荷载计算507.2.4 B(C)轴柱纵向集中荷载计算517.3 框架梁端附加弯矩的计算517.4 弯矩计算527.4.1 节点弯矩分配系数527.4.2 梁固端弯矩547.4.3 弯矩分配及传递557.4.4 弯矩图577.5 梁端剪力、柱端剪力587.5.1 梁端剪力587.5.2 柱端剪力587.6 计算柱的轴力59第8章 竖向活荷载作用下内力计算628.1 活荷载计算628.1.1 AB(CD)轴间框架梁628.1.2 BC轴间框架梁628.1.3 A(D)轴柱纵向集中荷载计算638.1.4 B(C)轴柱纵向集中荷载计算638.2 框架梁端附加弯矩的计算638.3.2 弯矩分配及传递658.3.3弯矩图678.4 梁端剪力、柱端剪力678.4.1 梁端剪力678.4.2 柱端剪力688.6 计算柱的轴力69第9章 框架内力组合729.1 荷载组合及配筋计算考虑情况729.2 控制截面及最不利内力组合729.3 框架梁的组合729.4 框架柱的组合73第10章 框架梁正、斜截面配筋计算7910.1 材料7910.2梁正截面受弯承载力计算79第11章 框架柱正、斜截面配筋计算8311.1 剪跨比和轴压比验算8311.2 柱截面设计83第12章 基础设计9012.1 基础梁尺寸9012.2 地基承载力特征值深度、宽度修正9012.3 A柱下的基础计算9012.4 B,C柱下的基础计算95第13章 板配筋计算9613.1 板厚9613.2 荷载计算96第14章 楼梯计算9914.1 材料9914.2 楼梯板的计算9914.3 平台板的计算10014.4 平台梁的计算101总 结104参考文献106谢 辞107前言本设计是按照九江学院土木工程与城市建设学院2014年毕业设计要求编写的毕业设计。题目为“九江市某学校宿舍楼结构设计”。内容包括建筑设计、结构设计两部份。宿舍楼是公共建筑,其规范要求比较严格,能体现出建筑和结构设计的很多重要的方面,选择宿舍楼建筑和结构设计,从而掌握宿舍楼设计的基本原理,妥善解决其功能关系,满足使用要求。框架结构的设计始于欧美,二十世纪厚得到了世界各地大范围的使用,其结构建筑平面布置灵活,使用空间大。延性较好。其具有良好的抗震能力。对宿舍楼有重要建筑结构非常适用。框架结构的研究,对于建筑的荷载情况,分析其受力,采用不同的方法分别计算出各种荷载作用下的弯矩、剪力、轴力,然后进行内力组合,挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算,保证结构有足够的强度和稳定性。在对竖向荷载的计算种采用了弯矩二次分配法,对水平荷载采用了D值法,对钢筋混凝土构件的受力性能,受弯构件的正截面和斜截面计算都有应用。本结构计算选用一榀框架为计算单元,采用手算的简化计算方法,其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的弯距二次分配法,不但使计算结果较为合理,而且计算量较小,是一种不错的手算方法。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识,建立一个完整的设计知识体系,了解设计总过程,通过查阅大量的相关设计资料,提高自己的动手能力。 第一部分 建筑设计工程概况: 本工程为九江市育才中学宿舍楼,总建筑面积3943.13m2,总高度23.1m。结构形式为六层框架结构,结构安全等级为二级,耐久年限为50年,耐火等级为二级。本着适用、安全、经济、美观的方针,根据任务书的要求,综合考虑基地环境、使用功能、建筑造型、建筑经济等问题,恰当确定建筑物的面积、体型、平面、立面、剖面、节点构造等,恰当确定结构选型,合理选择建筑材料。整个宿舍楼平面体型设计为矩形,总长度为42.9m,为内廊式;各层层高均为3.3m,室内外高差为0.45m;立面采用单个窗户。使整个宿舍楼建筑物与周围环境、各种外部条件协调一致,体现了宿舍楼的特色。满足了各种物质技术条件,具有良好的卫生条件和保温隔热、隔声性能,良好的安全度、耐久性和使用寿命。第1章 建筑设计任何一幢建筑物都是由各种不同的使用空间和交通联系空间组成,而表达建筑的三度空间具体由各种工程图组成,通常由建筑的平面图、立面图、剖面图和节点构造详图组成。一幢宿舍楼的平面图、立面图、剖面图综合在一起表达了建筑物的三度空间和各部分的组合联系。1.1 建筑平面设计 平面设计主要是根据设计要求和地形条件,确定建筑物平面中各组成部分的大小和相互关系。平面设计不仅决定了建筑的平面布局,各组成部分的面积、形状、位置等,而且还影响到建筑的立面和剖面。本宿舍楼设计综合考虑了建筑立面、建筑剖面、建筑技术、建筑经济、建筑形象等因素,使平面设计尽善尽美。在平面设计中,结合基地环境、自然条件、建筑规模等,进行了建筑平面体型的设计、主要功能空间的设计和交通联系空间的设计。考虑到地形特性、周围道路等因素,平面体型设计为矩形,为内廊式。主要功能空间设计包括使用房间的平面设计和辅助房间的平面设计。主要功能空间和交通联系空间的设计如下。本宿舍楼辅助房间主要为卫生间。卫生间根据要求,应设置在即隐蔽又便于寻找的部位,距最远工作点不应大于50m,应有天然采光和通风。且上下楼层尽可能对齐,以便供水和排水。卫生间的面积、尺寸大小应根据室内卫生器具的数量、布置方式以及人体使用需要的基本尺寸来确定。卫生器具数量要求为:男卫生间每40人一具大便器,每30人一具小便器;每40人要求洗手器具一具。在设计中,首先根据宿舍楼的面积大小估算出本层的人数,再根据人数多少计算出卫生器具数量。1.1.1 走道设计走道宽度根据人流通行、安全疏散、走道性质、空间感受以及走道侧面门的开启方向来确定。宿舍楼设计规范规定,建筑物双面布房走道净宽不小于2.1m,建筑物单面布房走道净宽不小于1.8m,故设计内廊走道轴线宽度为2.4m,净宽为2.2m。1.1.2 楼梯设计楼梯是建筑中的垂直交通联系构件,由于平行双跑楼梯占用面积小,流线简捷,使用方便,宜布置在单独的楼梯间中,故本建筑采用平行双跑楼梯。楼梯数量应根据使用方便和防火疏散要求确定,位置应放在便于寻找、便于人流疏散的部位。本宿舍楼防火等级为二级,要求位于两个外部出口或楼梯间之间的房间不应超过40米(封闭),袋形走道房间门到楼梯间最远距离不超过22米。根据以上要求,宿舍楼设计了两个楼梯,满足了人流通行和防火疏散的要求。楼梯间尺寸确定:楼梯间内梯段净宽应满足防火规范,根据使用特征来考虑,一般不应少于3股人流同时通行,每股人流按照0.55+0.15m来计算;楼梯间内梯段改变方向时,平台的最小宽度不应小于梯段净宽,每一梯段的踏步数量最多不应超过18级,最少不应少于3级,踏步适宜高宽比为0.5。符合人流通行等要求。1.1.3 门厅设计门厅作为室内外过渡的空间,是建筑物的交通枢纽,起接纳人流和分配人流的作用。在水平方向上,门厅与走道连接;在竖直方向上,门厅与楼梯相连,且门厅作为主要出入口,应体现出特殊的意境和形象。门厅一般应面向主干道,使人流出入方便,有明确的导向性。门厅应设置在建筑物比较明显的部位,且便于室内外交通联系。故本宿舍楼门厅设置宿舍楼中心轴线处,且面朝南。门厅到二层以上设计为宿舍。1.1.4 门的设计1. 门的宽度门的宽度要根据房间的使用功能来确定,有单扇、双扇和多扇几种宽度形式。根据规范要求,宿舍门宽不应小于1.0m,高不应小于2.0m。卫生间外门均设计为宽1.0m,高2.1m的单扇门。大门厅为2.4m宽,高2.7m的门。2. 门的数量门的数量根据使用人数多少和防火要求来确定。按照防火规范规定,使用人数超过50人以及使用面积超过60的房间,门的数量不少于两个。本宿舍楼宿舍、卫生间门的数量为二个。3. 门的位置门的位置要考虑室内人流活动特点和家具布置的要求,尽量缩短室内交通路线,避免人流拥挤和便于布置。本宿舍楼门的位置均设置在靠墙体一侧,距轴边为600,以便于砌墙和放置预制过梁,保证房间有较完整的空间和墙面,使人们出入方便。 1.1.5 窗的设计1. 窗的大小窗的大小主要取决于室内采光要求。按照规范规定,寝室采光要求为窗地面积比为1:6,因此寝室的窗设计为3.5宽,2.0高,可满足采光要求。2. 窗的位置:窗的位置直接影响到房间的照度是否均匀,应避免产生眩光。为了使室内照度均匀,窗应布置在房间或开间的中部,使得房间阴角小,而采光效率高。1.2 建筑立面设计一幢建筑物不仅要有完美的平面布局,还要有美观的建筑形象,建筑形象主要由建筑造型艺术处理和立面装饰来体现。建筑体型和立面的对称性是将均衡中心均匀分配,利用两侧体型、虚实、材质和色彩变化等达到均衡。本建筑采用对称性体型。运用立面开窗自由,体型、大小、高低、形状、线条粗细和立面点、线、面等恰当的运用对比,水平窗和窗间墙形成对比,给人舒适、和谐、完美的韵律感。本立面设计,从线条变化来看,粗线给人厚重感,细线则有精致、轻盈感。在建筑物的主要出入口,采用全玻璃,两侧及上部采用玻璃幕墙,给人们的视觉重心。在门厅处柱子采用坚硬的花岗岩,增强了整个建筑物的表现力。在立面上,线条疏密有致,给人以立体感。1.3 建筑剖面设计 剖面设计主要体现建筑物在竖向上各部分的组合关系。主要体现在房间的竖向形状和比例、房间的层数和各部分的标高、房间采光、通风方式的选择及建筑物竖向空间的利用等。1.3.1 房间的剖面形状根据房间使用要求,房间剖面形状一般采用矩形,有利于宿舍布置和使用。矩形剖面具有形状规则、简单,有利于梁板布置,同时施工方便。本建筑物所有房间均采用矩形剖面,房间进深都不太大,采用侧窗采光、通风。 1.3.2 房间的各部分高度1. 房间的层高和净高建筑物层高根据房屋的使用性质、要求、建筑结构和施工材料要求来确定。底层由于设置有门厅、入口等,故底层层高设计为3.3m。楼梯要求平台与平台之间的净高不小于2.0米,倾斜梯段之间的净高不小于2.2米。本宿舍楼采用平行双跑楼梯,每层每个梯段为11个踏步,每个踏步高150mm,满足了使用要求。2. 窗台的高度窗台的高度与使用要求和家具设备的布置有关。一般房间窗台高度与房间工作面,如书桌面高度相一致,同时开窗和使用桌面不受影响。本方案中窗台距离该层楼地面的高度均为0.9m,保证了工作面的照明度,满足了使用要求。3. 室内外地面高差室内外地面高差为防止室外雨水流入室内,并防止地面过潮而设置的。室内外高差过小,不能很好地起到作用;室内外高差过大,需要回填土的量增大,不经济。另外室内外高差还要考虑建筑物性质,如纪念性建筑物,门前需要设置较多台阶来增添严肃、高大等气氛,故室内外高差需要大一些。综合考虑以上因素,本宿舍楼室内外高差设计为0.45m。1.3.3 建筑层数及建筑空间的组合和利用本建筑物根据各个房间的要求,每层房间的高度基本相同。根据建筑规模等要求设计为为六层框架结构,总高度为23.1m。该宿舍楼以楼梯间将各层竖向排列的空间联系起来,构成一个整体,这样即满足使用要求,结构布置也比较合理,同时也比较经济。楼梯间底层休息平台下有半层高可以用作休息室、开水间、仓库等,以提高空间的利用率。剖面的设计也涉及建筑的使用功能、技术经济条件、周围环境等因素。 第2章 建筑构造设计建筑构造设计是确保建筑物正常使用和节约造价的重要手段,是确保建筑物使用年限的重要组成部分。构造设计主要有以下几个方面:2.1 屋面设计2.1.1 屋面排水方式排水方式的选择应考虑结构的形式、气候条件、建筑无使用特点等因素来考虑,本建筑采用平屋面有组织外排水。2.1.2 屋面排水组织屋面适当划分排水坡、排水沟组织排水区,屋面排水坡度为2%,排水沟坡度为1%。屋面力求排水通畅简捷,雨水口排列均匀,符合要求。雨水管、雨水口设置:雨水管最大间距不超过18米,雨水管采用直径为100mm的PVC雨水管,水斗为镀锌铁皮水斗。2.1.3 屋面防水屋面防水采用双层SBS改性沥青防水卷材,屋面防水等级为2级,耐久年限为15年。2.2 墙体设计2.2.1 墙身构造由于考虑到普通粘土砖耗费大量土地,自重大,烧制过程中需消耗能源;混凝土砌块性能不稳定,易出现裂缝等因素,故本宿舍楼填充墙体设计为240厚混凝土空心砌块墙。墙体具有足够的强度和稳定性,满足保温隔热的要求,以及防火、隔声、防水、防潮、经济等要求。墙体的构造包括勒脚、墙身防潮、窗台、门窗过梁、窗顶线和窗套等。1. 勒脚为保护墙身在建筑物四周的一段墙体。2. 防潮层在0.060m标高处设置水平防潮层。用防水砂浆(在水泥砂浆中掺入水泥用量的3%5%的防水剂配置而成),铺设厚度为2025mm。3. 窗台为避免顺窗流下的水聚集在窗洞下部或沿窗下边与窗洞之间的缝隙向室内渗流,也为避免污染墙面应在窗洞夏布靠室外一侧设置窗台。由于外墙饰面为面砖易于冲洗的材料,可做不悬挑窗台,窗下墙的赃污可借窗上不断流下的雨水冲洗干净。4. 门窗过梁过梁是在门窗洞口上设置的横梁,承受洞口上部墙体与其它构件(楼层、屋顶等)传来的荷载,并将荷载传至窗间墙。由于门窗洞口尺寸较大,避免有较大的震动荷载而产生不均匀沉降,本建筑采用钢筋混凝土预制过梁。过梁宽度同墙厚,高度与砖皮数相适应取60mm的倍数,过梁伸入两侧墙壁内不少于240mm。钢筋混凝土过梁施工方便、速度快、省摸板和便于门窗动口上挑出装饰线条等优点。5. 构造柱本宿舍楼在楼梯间及女儿墙处设有构造柱。构造柱尺寸为200200mm。施工时,先砌墙,后浇混凝土,构造柱与周围构件要有良好的连接,增强房屋的整体抗震性能。2.2.2 墙面装修墙面装修是墙体构造不可缺少的部分。其作用是改善和提高墙的使用功能;保护墙体、延长墙体的耐久性;美化建筑环境、提高艺术效果。外墙装修主要是为了保护外墙不受风、霜、雨、雪、日照等自然因素破坏,提高墙体防水、防潮、防风化、保温、隔热等的能力,同时也是为了提高建筑物的艺术效果;内墙装修主要是为了改善室内环境,对与厕所等有水房间,墙面装修起到了防水、防潮的作用。2.3 楼地面构造2.3.1 楼层构造楼层是多层建筑物层与层之间的水平分隔构件,它承受作用在其上的活载和构件本身重力荷载,并将它们传给墙和柱,它在水平方向上起到水平隔板和连接竖向构件的作用,保证竖向构件的稳定。本宿舍楼采用钢筋混凝土现浇整体式楼(屋)盖。现浇整体式楼(屋)盖整体性好,抗震性、防水性好,便于开设孔洞,可浇注成任意形状尺寸的构件。缺点是施工工序多,浪费模板,施工速度慢。2.3.2 地层构造地层是建筑物内与土壤直接或接近土壤的水平构件,它承受作用在其上的全部荷载,并将它们传给土壤。地层为实铺地层。基层一般为素土夯实;垫层采用C15混凝土,厚度为60mm,上面做面层。2.3.3 楼地面面层楼地面面层采用水磨石。水磨石地面平整光滑、整体性好、不起尘、不起砂、防水、易于保持清洁。适用于洁净度高、经常用水冲洗的场所。水磨石地面均为双层构造,用18mm厚的1:3水泥砂浆打底、找平,再用1:1水泥砂浆固定铜质分隔条。然后用12mm厚的1:2水泥石子铺面,浇水养护一周后用磨光机磨光,打蜡保护。2.4 门窗构造门和窗是建筑物不可缺少的围护构件。门主要是室内外和房间之间的交通联系而设定的,同时兼顾通风、采光和空间分隔。窗主要为采光、通风观望而设定的。门:门厅门、阳台门为玻璃门,卫生间为平开实木门,FM-1为防火门,电梯门为伸缩门,其余全为防盗门。窗:窗为80系列铝合金窗。卫生间窗玻璃选用磨砂玻璃,其余窗均为5mm厚平板玻璃。2.5 散水做法为防止雨水与地面水侵入基地,应在建筑物四周靠近勒脚的室内在外墙面处设置散水。2.6 台阶做法由于室内外有高差在门厅外要设台阶。2.7 坡道做法由于室内外有高差在门厅外要设坡道。2.8 楼梯构造板式楼梯具有受力简单,底面平整,支模方便等优点,本宿舍楼采用钢筋混凝土板式楼梯。楼梯面层采用水磨石,防滑条采用铜条。栏杆采用不锈钢管栏杆,栏杆水平间距为100,扶手采用不锈钢管,栏杆高度为1.0m,顶层水平段栏杆高度为1.1m。 第二部分 结构计算书基本参数:1、常用材料自重:钢筋混凝土:25kN/m3 ;混凝土空心砌块(200mm):11.8kN/m3 ;水泥沙浆:20kN/m3 ;铝合金窗:0.4kN/;混合砂浆:17kN/m3; 防水涂料:17kN/m3 ;水磨石(30mm厚):0.65kN/;100mm厚膨胀珍珠岩:7kN/m3。 2、活荷载标准值:宿舍:2.0kN/;卫生间:2.5kN/ /楼梯:3.5kN/;不上人屋面:0.5kN/;不上人屋面:2.0kN/;走道板楼梯间:2.0kN/;基本风压:0.35kN/ ;基本雪压:0.35kN/。3、结构计算中取:结构重要系数:r0=1.0;永久荷载分项系数:rg=1.2 或1.35 ; 可变荷载分项系数:rq=1.4 ;恒、活综合分项系数:r=1.3。第1章 设计基本资料1.1 初步设计资料1.工程名称:九江市育才中学宿舍楼。2.工程概况:建筑面积3943.1m2,建筑总高为23.1m,主体大楼为六层,室内外高差为0.45m。3.温度:最热月平均28,最冷月平均-5;极端最高温度38,极端最低温度为11.5。4.相对湿度:年平均345.相对风向:东南风,基本风压0.35kN/6.雨雪条件:雪荷载0.35kN/7.年降雨量:870mm8.水文资料:最高地下水距地面为2.5m,最低地下水距地面5m。9.地质条件:(1)地震烈度:本工程地震设防烈度为7度,近震。(2)场地类型: 类(3)地质资料:见表11表11 地质资料编号土质名称土层深度范围(m)土层厚度(m)承载力特征值(KPa)1黄土状粉土0-0.450.451002黄土状粉质粘土0.45-1.451.01303圆砾1.45-5.4542604卵石5.45-11.45650010. 材料使用:(1)混凝土:梁柱板均使用C30混凝土。(2)钢筋:纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400,其余采用热轧钢筋HRB335。(3)墙体: a. 内外纵墙、隔墙均采用240厚混凝土空心小砌块(11.8kN/m3),两侧为20厚抹灰(17kN/); b. 卫生间隔墙采用240厚混凝土空心小砌块(11.8kN/m3),两侧贴瓷砖(0.5kN/); c.女儿墙采用采用240厚混凝土空心小砌块(11.8kN/m3),两侧为20mm厚抹灰(17kN/),墙高1400mm。4. 窗:均为钢框玻璃窗(0.40kN/)5. 门:除大门为玻璃门(0.40kN/),其它门均为木门(0.2kN/)。1.2 结构选型1. 结构体系选型:采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。2. 屋面结构:采用现浇混凝土肋型屋盖,屋面板厚120mm。3. 楼面结构:采用现浇混凝土肋型屋盖,板厚100mm。4. 楼梯结构:采用钢筋混凝土板式楼梯。第2章 结构布置及计算简图2.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选 2.1.1 梁柱截面尺寸初选 主体结构共六层,各层层高为3.3m,室内外高差为0.45m。内外墙的做法:内外墙均砌240厚空心砌块砖,门窗详见门窗表,楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。梁、板、柱混凝土设计强度:C30(ft=1.43N/mm2,fc=14.3N/mm2)。 1. 梁截面尺寸的估算:梁截面高度一般取梁跨度的1/121/8,当梁的负载面积较大或荷载较大时,宜取上限值,为防止梁产生剪切脆性破坏,梁的净跨与截面高度之比不宜小于4,梁的截面宽度可取1/31/2 梁高。 (1) AB跨:a .主梁:L=7500mmh=(1/121/8)L=(1/121/8)7500=625937mm,取h=700mm。b=(1/31/2)h=(1/31/2)700=233350mm, 取b=250mm。 故框架梁的截面尺寸为bh=250mm700mm。 (2)BC跨:a. 主梁:L=2400mmh=(1/121/8)L=(1/121/8)2400=200300mm, 取h=400mm。b=(1/31/2)h=(1/31/2)400=150200mm, 取b=250mm。 故框架梁的截面尺寸为bh=250mm400mm。 表2-1估算梁的截面尺寸(mm)及各层混凝土强度等级 层 数混凝土强度等级横梁(bh)纵梁(bh)AB、CD跨BC跨16C302507002504002504002.柱截面尺寸的估算框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制,按下式计算:N/fCAn多层框架民用建筑竖向荷载标准值取Nk=14kN/m3竖向荷载分项系数(已包含活载)可取1.25边柱和中柱的负荷面积见图2-1(1)边柱 查抗震规范现浇钢筋混凝土结构房屋的抗震等级为三级;查混凝土设计规范得柱轴压比限值为0.85,即N/fCA0.85,故有:取A=bh=400500 =200000mm2 126336mm2满足要求。(2)中柱查抗震规范得本现浇框架结构房屋为三级抗震;查混凝土设计规范得柱轴压比限值为0.85,即N/fCA0.85。取A=bh=400500 =200000mm2 166764mm2满足要求。 2.1.2 结构布置 详见图2-1 107图2-1 结构平面布置图(单位:mm)2.2 框架结构的计算简图1.框架中梁柱均为整体现浇,节点非完全刚性,介于铰接和刚接之间,本例可近似简化为刚结点,底层柱与基础的连接点也可以简化为刚结点。2.计算简图中尺寸的确定: (1).框架跨度取柱的截面形心轴线之间的距离,近似取轴线间距; (2).框架柱的高度:底层取底层层高3.3m加1.5m(取室内外高差0.45m及至基础顶面至室外地坪1.05m)为4.8m。其余各层取各层层高3.3m,即梁面到梁面之间的距离。3. 根据以上原则作出的框架计算简图如图2-2。 图2-2 框架计算见图(单位:mm)第3章 重力荷载代表值的计算3.1 屋面及楼面恒荷载计算3.1.1 屋面及楼面做法1. 屋面(不上人)15mm厚C15细石混凝土 240.15=0.36kN/ 高聚物改性沥青防水卷材 0.40kN/憎水珍珠岩保温层 20.06=0.24kN/ 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 200.02=0.40kN/ 50mm厚1:6水泥焦渣找坡 150.05=0.75kN/120厚现浇钢筋混凝土板 250.12=3.00kN/合计 5.15 kN/1. 屋面(上人)40厚C20细石混凝土随捣随抹 240.04=0.96kN/ 油毡一层 0.50kN/ 20厚1:3水泥砂浆找平 200.02=0.40kN/40厚挤塑聚苯板 0.2kN/3厚SBS聚脂胎改性沥青防水卷材 0.1kN/20厚1:3水泥砂浆找平 200.02=0.40kN/1:8水泥膨胀珍珠岩找坡最薄处40厚 0.21kN/120厚现浇钢筋混凝土板 250.12=3.00kN/合计 5.76 kN/2. 各层楼面(水磨石楼面) 10mm面层 20mm水泥砂浆打底 0.65kN/ 素水泥砂浆结合层一道 100厚现浇钢筋混凝土板 250.1=2.50kN/ 合计:3.15 kN/3. 楼梯(平台板) 10mm面层 20mm水泥砂浆打底 0.65kN/ 素水泥砂浆结合层一道 100厚平台板自重 250.1=2.5kN/ 20厚混合砂浆 170.02=0.34kN/ 合计:3.49 kN/4. 卫生间(瓷砖楼面) 8厚地砖铺实 0.50kN/ 25厚1:4干硬性水泥砂浆 200.025=0.50kN/ 基层处理剂一遍 0.05kN/ 20厚C20混凝土0.5找坡 0.75kN/ 20厚1:2.5水泥砂浆找平 200.02=0.40kN/ 100厚现浇钢筋混凝土板 250.1=2.50kN/ 防水涂料 0.20kN/ 合计:4.90 kN/3.1.2 屋面及楼层面积各层面积均为769.83m2,其中卫生间占55.62m2,共六层,第六层为上人屋面。3.1.3 屋面及楼面恒载 出屋面屋顶恒载: 5.15197.48=1016.98kN;第六层屋顶恒载: 3.6571.26+755.62+5.76598.20=4095.07kN; 25层楼面恒载: 3.150(769.83-55.62)+55.624.9+755.62=2911.64kN;3.2 屋面及楼面活荷载计算 3.2.1 活荷载大小1. 根据荷载规范查得 :不上人屋面: 0.5kN/上人屋面: 2kN/卫生间活载: 2.5 kN/ 楼 面: 2.0kN/走 廊: 2.0kNm23.2.2 雪荷载屋面雪荷载标准值:SK=1.00.35 kN/=0.35kN/屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者取大者。3.2.3 屋面及楼面活荷载出屋面均布活载: 0.5197.48=98.74kN; 六均布活载: 55.623.5+2669.62=1533.91kN; 25层均布活载: (3.5+2.5)55.62+2.0(769.83111.24)=1650.9kN;3.3 梁,柱,墙,门窗重力荷载表31 梁、柱重力荷载标准值 层 次构件b/mh/mg(kN/m)L/mnGi/kNGi/kN一横梁0.250.411.8753.544288.75972.75层纵梁0.250.411.8752.41254梁纵梁0.250.713.75724639一层柱0.40.51.15.54.840105813170.40.621.16.824.88261.88二横梁0.250.411.8753.544288.75927.75纵梁0.250.411.8752.412545六层纵梁0.250.713.75724639二六层柱0.40.51.15.53.340726906.040.40.621.16.823.38180.04出屋面梁横梁0.250.411.8753.5852.5纵梁0.250.411.8752.4418280.5纵梁0

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